Tag Archives: PhanThuc

PHÂN THỨC ĐẠI SỐ – P.2

 CÁC PHÉP TÍNH VỀ PHÂN THỨC

 

Muốn cộng các phân thức, ta quy đồng mẫu thức, cộng các tử thức với nhau, giữ nguyên mẫu thức chung, rồi rút gọn phân thức vừa tìm được.

Muốn trừ đi một phân thức, ta lấy phân thức bị trừ cộng với phân thức đối của phân thức trừ.

Muốn nhân các phân thức, ta nhân các tử thức với nhau, các mẫu thức với nhau, rồi rút gọn phân thức vừa tìm được. Muốn chia cho một phân thức khác 0 , ta lấy phân thức bị chia nhân với phân thức nghịch đảo của phân thức chia.

Ví dụ 1.

Cho $\mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c}=0$ và $\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c}$ đều khạ́c 0 . Rút gọn biểu thức

$A=\frac{a b}{a^2+b^2-c^2}+\frac{b c}{b^2+c^2-a^2}+\frac{c a}{c^2+a^2-b^2} \text {. }$

Giải : Từ $\mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c}=0$ suy ra $\mathrm{a}+\mathrm{b}=-\mathrm{c}$.

Bình phương hai vế, ta được $\mathrm{a}^2+\mathrm{b}^2+2 \mathrm{ab}=\mathrm{c}^2$ nên $\mathrm{a}^2+\mathrm{b}^2-\mathrm{c}^2=-2 \mathrm{ab}$.

Tương tự, $\mathrm{b}^2+\mathrm{c}^2-\mathrm{a}^2=-2 \mathrm{bc}$ và $\mathrm{c}^2+\mathrm{a}^2-\mathrm{b}^2=-2 \mathrm{ca}$.

Do đó $\mathrm{A}=\frac{\mathrm{ab}}{-2 \mathrm{ab}}+\frac{\mathrm{bc}}{-2 \mathrm{bc}}+\frac{\mathrm{ca}}{-2 \mathrm{ca}}=-\frac{1}{2}-\frac{1}{2}-\frac{1}{2}=-\frac{3}{2}$.

Ví dụ 2. Rút gọn biểu thức

$A=\frac{1}{1-x}+\frac{1}{1+x}+\frac{2}{1+x^2}+\frac{4}{1+x^4}+\frac{8}{1+x^8} .$

Giải : Do đặc điểm của bài toán, ta không quy đồng mẫu tất cả các phân thức mà cộng lần lượt từng phân thức.

$A =\frac{2}{1-x^2}+\frac{2}{1+x^2}+\frac{4}{1+x^4}+\frac{8}{1+x^8} $

$=\frac{4}{1-x^4}+\frac{4}{1+x^4}+\frac{8}{1+x^8}=\frac{8}{1-x^8}+\frac{8}{1+x^8}=\frac{16}{1-x^{16}}$

Ví dụ 3. Rút gọn biểu thức

$\mathrm{B}=\frac{3}{(1.2)^2}+\frac{5}{(2.3)^2}+\ldots+\frac{2 n+1}{[n(n+1)]^2}$

Giải : Đương nhiên không thể quy đồng mẫu tất cả các phân thức. Ta tìm cách tách mỗi phân thức thành hiệu của hai phân thức rồi dùng phương pháp khử liên tiếp. Ta có :

$\frac{2 \mathrm{k}+1}{\mathrm{k}^2(\mathrm{k}+1)^2}=\frac{(\mathrm{k}+1)^2-\mathrm{k}^2}{\mathrm{k}^2(\mathrm{k}+1)^2}=\frac{1}{\mathrm{k}^2}-\frac{1}{(\mathrm{k}+1)^2}$

Do đó : $\quad \mathrm{B}=\frac{1}{1^2}-\frac{1}{2^2}+\frac{1}{2^2}-\frac{1}{3^2}+\ldots+\frac{1}{\mathrm{n}^2}-\frac{1}{(\mathrm{n}+1)^2}=$

$=1-\frac{1}{(n+1)^2}=\frac{n(n+2)}{(n+1)^2}$

Ví dụ 4. Xác định các ‘số a, b, c sao cho

$\frac{1}{\left(x^2+1\right)(x-1)}=\frac{a x+b}{x^2+1}+\frac{c}{x-1} \text {. }\quad\quad(1)$

Giải : Thực hiện phép cộng ở vế phải của (1) :

$\frac{(a x+b)(x-1)+c\left(x^2+1\right)}{\left(x^2+1\right)(x-1)}=\frac{a x^2-a x+b x-b+c x^2+c}{\left(x^2+1\right)(x-1)}=$

$=\frac{(a+c) x^2+(b-a) x+(c-b)}{\left(x^2+1\right)(x-1)} \text {. }$

Đồng nhất phân thức trên với phân thức $\frac{1}{\left(x^2+1\right)(x-1)}$, ta được :

$\left\{\begin{array} { l }{ \mathrm { a } + \mathrm { c } = 0 } \\ { \mathrm { b } – \mathrm { a } = 0 } \\ { \mathrm { c } – \mathrm { b } = 1 }\end{array} \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\mathrm{c}+\mathrm{b}=0 \\ \mathrm{c}-\mathrm{b}=1\end{array} \Rightarrow \mathrm{c}=\frac{1}{2} ; \mathrm{b}=-\frac{1}{2} .\right.\right.$

Do đó $a=-\frac{1}{2}$. Như vậy : $\frac{1}{\left(x^2+1\right)(x-1)}=\frac{-\frac{1}{2} x-\frac{1}{2}}{x^2+1}+\frac{\frac{1}{2}}{x-1}$.

Ví dụ 5. Cho $\quad A=\frac{1}{(x+y)^3}\left(\frac{1}{x^4}-\frac{1}{y^4}\right)$, $B=\frac{2}{(x+y)^4}\left(\frac{1}{x^3}-\frac{1}{y^3}\right), \quad C=\frac{2}{(x+y)^5}\left(\frac{1}{x^2}-\frac{1}{y^2}\right)$.

Thực hiện phép tính $\mathrm{A}+\mathrm{B}+\mathrm{C}$.

Giải : Ta có

$A =\frac{y^4-x^4}{x^4 y^4(x+y)^3}=\frac{\left(y^2+x^2\right)\left(y^2-x^2\right)}{x^4 y^4(x+y)^3}=\frac{\left(y^2+x^2\right)(y-x)}{x^4 y^4(x+y)^2} $

$B+C =\frac{2}{(x+y)^4}\left(\frac{1}{x^3}-\frac{1}{y^3}+\frac{1}{x+y} \cdot \frac{y^2-x^2}{x^2 y^2}\right) $

$=\frac{2}{(x+y)^4}\left(\frac{1}{x^3}-\frac{1}{y^3}+\frac{y-x}{x^2 y^2}\right)=\frac{2}{(x+y)^4} \cdot \frac{y^3-x^3+x y(y-x)}{x^3 y^3}$

$=\frac{2}{(x+y)^4} \cdot \frac{(y-x)\left(y^2+2 x y+x^2\right)}{x^3 y^3}=\frac{2(y-x)}{(x+y)^2 x^3 y^3}$

Do đó $A+B+C=\frac{\left(y^2+x^2\right)(y-x)}{x^4 y^4(x+y)^2}+\frac{2(y-x)}{x^3 y^3(x+y)^2}=$

$=\frac{\left(y^2+x^2\right)(y-x)+2 x y(y-x)}{x^4 y^4(x+y)^2}=\frac{(y-x)\left(y^2+x^2+2 x y\right)}{x^4 y^4(x+y)^2}=\frac{y-x}{x^4 y^4}$

 

BÀI TẬP

19. Thực hiện phép tính :
a) $\frac{x+3}{x+1}-\frac{2 x-1}{x-1}-\frac{x-3}{x^2-1}$
b) $\frac{1}{x(x+y)}+\frac{1}{y(x+y)}+\frac{1}{x(x-y)}+\frac{1}{y(y-x)}$.
10. Thực hiện phép tính :
a) $A=\frac{1}{(a-b)(a-c)}+\frac{1}{(b-a)(b-c)}+\frac{1}{(c-a)(c-b)}$;
b) $B=\frac{1}{a(a-b)(a-c)}+\frac{1}{b(b-a)(b-c)}+\frac{1}{c(c-a)(c-b)}$;
c) $\mathrm{C}=\frac{\mathrm{bc}}{(\mathrm{a}-\mathrm{b})(\mathrm{a}-\mathrm{c})}+\frac{\mathrm{ac}}{(\mathrm{b}-\mathrm{a})(\mathrm{b}-\mathrm{c})}+\frac{\mathrm{ab}}{(\mathrm{c}-\mathrm{a})(\mathrm{c}-\mathrm{b})}$;
d) $D=\frac{a^2}{(a-b)(a-c)}+\frac{b^2}{(b-a)(b-c)}+\frac{c^2}{(c-a)(c-b)}$.
11. Cho $\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c}$ là các số nguyên khác nhau đôi một. Chứng minh rằng biểu thức sau có giá trị là một số nguyên :
$P=\frac{a^3}{(a-b)(a-c)}+\frac{b^3}{(b-a)(b-c)}+\frac{c^3}{(c-a)(c-b)}$

12. Cho $3 y-x=6$. Tính giá trị của biểu thức

$A=\frac{x}{y-2}+\frac{2 x-3 y}{x-6}$

13. Tìm $\mathrm{x}, \mathrm{y}, \mathrm{z}$, biết rằng $\frac{\mathrm{x}^2}{2}+\frac{\mathrm{y}^2}{3}+\frac{\mathrm{z}^2}{4}=\frac{\mathrm{x}^2+\mathrm{y}^2+\mathrm{z}^2}{5}$.

14. Tìm $\mathrm{x}, \mathrm{y}$, biết rằng $\mathrm{x}^2+\mathrm{y}^2+\frac{1}{\mathrm{x}^2}+\frac{1}{\mathrm{y}^2}=4$.

15. Cho biết :

$\frac{1}{\mathrm{a}}+\frac{1}{\mathrm{~b}}+\frac{1}{\mathrm{c}}=2$

$\frac{1}{\mathrm{a}^2}+\frac{1}{\mathrm{~b}^2}+\frac{1}{\mathrm{c}^2}=2 .$

Chứng minh rằng $\mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c}=\mathrm{abc}$.

16. Cho

$\frac{\mathrm{x}}{\mathrm{a}}+\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{b}}+\frac{\mathrm{z}}{\mathrm{c}}=0$

và $\quad \frac{\mathrm{a}}{\mathrm{x}}+\frac{\mathrm{b}}{\mathrm{y}}+\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{z}}=2$.

Tính giá trị của biểu thức : $\frac{\mathrm{a}^2}{\mathrm{x}^2}+\frac{\mathrm{b}^2}{\mathrm{y}^2}+\frac{\mathrm{c}^2}{\mathrm{z}^2}$.

17. Cho $(a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2$ và $a, b, c$ khác 0 . Chứng minh rằng

$\frac{1}{a^3}+\frac{1}{b^3}+\frac{1}{c^3}=\frac{3}{a b c}$

18. Cho

$\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{b}}+\frac{\mathrm{b}}{\mathrm{c}}+\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{a}}=\frac{\mathrm{b}}{\mathrm{a}}+\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{c}}+\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{b}}$

Chứng minh rằng trong ba số $\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c}$, tồn tại hai số bằng nhau.

19. Tìm các giá trị nguyên của $\mathrm{x}$ để phân thức sau có giá trị là số nguyên :

a) $\mathrm{A}=\frac{2 \mathrm{x}^3-6 \mathrm{x}^2+\mathrm{x}-8}{\mathrm{x}-3}$

b) $\mathrm{B}=\frac{\mathrm{x}^4-2 \mathrm{x}^3-3 \mathrm{x}^2+8 \mathrm{x}-1}{\mathrm{x}^2-2 \mathrm{x}+1}$

c) $C=\frac{x^4+3 x^3+2 x^2+6 x-2}{x^2+2}$

20. Rút gọn biểu thức sau với $\mathrm{x}=\frac{\mathrm{a}}{3 \mathrm{a}+2}$ :

$A=\frac{x+3 a}{2-x}+\frac{x-3 a}{2+x}-\frac{2 a}{4-x^2}+a$

21. Rút gọn biểu thức :

$A=\frac{2}{a-b}+\frac{2}{b-c}+\frac{2}{c-a}+\frac{(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2}{(a-b)(b-c)(c-a)} .$

  1. Cho biết $\frac{a+b-c}{a b}-\frac{b+c-a}{b c}-\frac{a+c-b}{a c}=0$. Chứng minh rằng trong ba phân thức ở vế trái, có ít nhất một phân thức bằng 0 .

23. Xác định các số a, b, c sao cho :

a) $\frac{1}{x\left(x^2+1\right)}=\frac{a}{x}+\frac{b x+c}{x^2+1}$

b) $\frac{1}{x^2-4}=\frac{a}{x-2}+\frac{b}{x+2}$

c) $\frac{1}{(x+1)^2(x+2)}=\frac{a}{x+1}+\frac{b}{(x+1)^2}+\frac{c}{x+2}$.

24. Rút gọn biểu thức

$\mathrm{B}=(\mathrm{ab}+\mathrm{bc}+\mathrm{ca})\left(\frac{1}{\mathrm{a}}+\frac{1}{\mathrm{~b}}+\frac{1}{\mathrm{c}}\right)-\mathrm{abc}\left(\frac{1}{\mathrm{a}^2}+\frac{1}{\mathrm{~b}^2}+\frac{1}{\mathrm{c}^2}\right)$

25. Cho $\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c}$ khác nhau đôi một và $\frac{1}{\mathrm{a}}+\frac{1}{\mathrm{~b}}+\frac{1}{\mathrm{c}}=0$. Rút gọn các biểu thức :

a) $M=\frac{1}{a^2+2 b c}+\frac{1}{b^2+2 a c}+\frac{1}{c^2+2 a b}$

b) $\mathrm{N}=\frac{\mathrm{bc}}{\mathrm{a}^2+2 \mathrm{bc}}+\frac{\mathrm{ca}}{\mathrm{b}^2+2 \mathrm{ac}}+\frac{\mathrm{ab}}{\mathrm{c}^2+2 \mathrm{ab}}$;

c) $\mathrm{P}=\frac{\mathrm{a}^2}{\mathrm{a}^2+2 \mathrm{bc}}+\frac{\mathrm{b}^2}{\mathrm{~b}^2+2 \mathrm{ac}}+\frac{\mathrm{c}^2}{\mathrm{c}^2+2 \mathrm{ab}}$.

26. Cho các số $a, b, c$ khác nhau đôi một và $\frac{a+b}{c}=\frac{b+c}{a}=\frac{c+a}{b}$. Tính giá trị của biểu thức

$\mathrm{M}=\left(1+\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{b}}\right)\left(1+\frac{\mathrm{b}}{\mathrm{c}}\right)\left(1+\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{a}}\right)$

27*. Cho $\mathrm{a}^3+\mathrm{b}^3+\mathrm{c}^3=3 \mathrm{abc}$ và $\mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c} \neq 0$. Tính giá trị của biểu thức :

$N=\frac{a^2+b^2+c^2}{(a+b+c)^2}$

28. Rút gọn các biểu thức :

a) $A=\left(1-\frac{1}{2^2}\right)\left(1-\frac{1}{3^2}\right)\left(1-\frac{1}{4^2}\right) \ldots\left(1-\frac{1}{n^2}\right)$;

b) $\mathrm{B}=\frac{1^2}{2^2-1} \cdot \frac{3^2}{4^2-1} \cdot \frac{5^2}{6^2-1} \cdot \cdots \cdot \frac{(2 n+1)^2}{(2 n+2)^2-1} .$

29. Rút gọn các biểu thức :

a) $\frac{1}{1.2}+\frac{1}{2.3}+\frac{1}{3.4}+\ldots+\frac{1}{(n-1) n}$;

b) $\frac{1}{2.5}+\frac{1}{5.8}+\frac{1}{8.11}+\ldots+\frac{1}{(3 n+2)(3 n+5)}$;

c) $\frac{1}{1.2 .3}+\frac{1}{2.3 .4}+\frac{1}{3.4 .5}+\ldots+\frac{1}{(n-1) n(n+1)}$.

30. Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên $\mathrm{n} \geq 1$ :

a) $\frac{1}{2^2}+\frac{1}{4^2}+\frac{1}{6^2}+\ldots+\frac{1}{(2 n)^2}<\frac{1}{2}$

b) $\frac{1}{3^2}+\frac{1}{5^2}+\frac{1}{7^2}+\ldots+\frac{1}{(2 n+1)^2}<\frac{1}{4}$.

31. Chứng minh rằng với mọi số tự nhiện $\mathrm{n} \geq 2$ :

$A=\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+\frac{1}{4^2}+\ldots+\frac{1}{n^2}<\frac{2}{3} .$

32. Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên $\mathrm{n} \geq 3$ :

$\mathrm{B}=\frac{1}{3^3}+\frac{1}{4^3}+\frac{1}{5^3}+\ldots+\frac{1}{\mathrm{n}^3}<\frac{1}{12} $

33. Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên $\mathrm{n} \geq 1$ :

$A=\left(1+\frac{1}{1.3}\right)\left(1+\frac{1}{2.4}\right)\left(1+\frac{1}{3.5}\right) \cdots\left(1+\frac{1}{n(n+2)}\right)<2$

34. Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên $\mathrm{n} \geq 2$ :

$\mathrm{B}=\left(1-\frac{2}{6}\right)\left(1-\frac{2}{12}\right)\left(1-\frac{2}{20}\right) \ldots\left(1-\frac{2}{\mathrm{n}(\mathrm{n}+1)}\right)>\frac{1}{3} \text {. }$

35. Rút gọn biểu thức

$A=\frac{3^2-1}{5^2-1} \cdot \frac{7^2-1}{9^2-1} \cdot \frac{11^2-1}{13^2-1} \cdot \ldots \frac{43^2-1}{45^2-1} .$

36*. Chứng minh rằng :

a) $\mathrm{A}=\frac{2^3+1}{2^3-1} \cdot \frac{3^3+1}{3^3-1} \cdot \frac{4^3+1}{4^3-1} \cdot \ldots \cdot \frac{9^3+1}{9^3-1}<\frac{3}{2}$.

b) $\mathrm{B}=\frac{2^3-1}{2^3+1} \cdot \frac{3^3-1}{3^3+1} \cdot \ldots \cdot \frac{\mathrm{n}^3-1}{\mathrm{n}^3+1}>\frac{2}{3}$.

37*. Rút gọn biểu thức

$P=\frac{\left(1^4+4\right)\left(5^4+4\right)\left(9^4+4\right) \ldots\left(21^4+4\right)}{\left(3^4+4\right)\left(7^4+4\right)\left(11^4+4\right) \ldots\left(23^4+4\right)} .$

38. Rút gọn biểu thức

$M=\frac{1}{a^2-5 a+6}+\frac{1}{a^2-7 a+12}+\frac{1}{a^2-9 a+20}+\frac{1}{a^2-11 a+30}$

39. Rút gọn biểu thức

9.$\left(\frac{\mathrm{n}-1}{1}+\frac{\mathrm{n}-2}{2}+\frac{\mathrm{n}-3}{3}+\ldots+\frac{2}{\mathrm{n}-2}+\frac{1}{\mathrm{n}-1}\right):\left(\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+\ldots+\frac{1}{\mathrm{n}}\right) .$

40. Rút gọn biểu thức

$\frac{A}{B}=\frac{\frac{1}{1(2 n-1)}+\frac{1}{3(2 n-3)}+\frac{1}{5(2 n-5)}+\ldots+\frac{1}{(2 n-3) \cdot 3}+\frac{1}{(2 n-1) .1}}{1+\frac{1}{3}+\frac{1}{5}+\ldots+\frac{1}{2 n-1}} .$

41. Cho

$a b c=1$

và $\quad \mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c}=\frac{1}{\mathrm{a}}+\frac{1}{\mathrm{~b}}+\frac{1}{\mathrm{c}}$.

Chứng minh rằng trong ba số a, b, c, tồn tại một số bằng 1 .

42. Chứng minh rằng nếu $\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{z}=\mathrm{a}$ và $\frac{1}{\dot{\mathrm{x}}}+\frac{1}{\mathrm{y}}+\frac{1}{\mathrm{z}}=\frac{1}{\mathrm{a}}$ thì tồn tại một trong ba số $\mathrm{x}, \mathrm{y}, \mathrm{z}$ bằng $\mathrm{a}$.

43. Các biểu thức $\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{z}$ và $\frac{1}{\mathrm{x}}+\frac{1}{\mathrm{y}}+\frac{1}{\mathrm{z}}$ có thể cùng có giá trị bằng 0 được hay không ?

44. Tính giá trị của biểu thức $\mathrm{M}=\frac{1}{\mathrm{x}+2}+\frac{1}{\mathrm{y}+2}+\frac{1}{\mathrm{z}+2}$, biết rằng $2 a=b y+c z, 2 b=a x+c z, 2 c=a x+b y$ và $a+b+c \neq 0$.

45. a) Cho abc $=2$. Rút gọn biểu thức

$M=\frac{a}{a b+a+2}+\frac{b}{b c+b+1}+\frac{2 c}{a c+2 c+2} .$

b) Cho abc $=1$. Rút gọn biểu thức

$\mathrm{N}=\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{ab}+\mathrm{a}+1}+\frac{\mathrm{b}}{\mathrm{bc}+\mathrm{b}+1}+\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{ac}+\mathrm{c}+1} .$

46. Cho $\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{c}}=\frac{\mathrm{a}-\mathrm{b}}{\mathrm{b}-\mathrm{c}}, \mathrm{a} \neq 0, \mathrm{c} \neq 0, \mathrm{a}-\mathrm{b} \neq 0, \mathrm{~b}-\mathrm{c} \neq 0$. Chứng minh rằng

$\frac{1}{a}+\frac{1}{a-b}=\frac{1}{b-c}-\frac{1}{c}$

47. Cho $\mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c}=0(\mathrm{a} \neq 0, \mathrm{~b} \neq 0, \mathrm{c} \neq 0)$. Rút gọn các biểu thức :

a) $\mathrm{A}=\frac{\mathrm{a}^2}{\mathrm{bc}}+\frac{\mathrm{b}^2}{\mathrm{ca}}+\frac{\mathrm{c}^2}{\mathrm{ab}}$

b) $\mathrm{B}=\frac{\mathrm{a}^2}{\mathrm{a}^2-\mathrm{b}^2-\mathrm{c}^2}+\frac{\mathrm{b}^2}{\mathrm{~b}^2-\mathrm{c}^2-\mathrm{a}^2}+\frac{\mathrm{c}^2}{\mathrm{c}^2-\mathrm{a}^2-\mathrm{b}^2}$.

48*. Tính giá trị của biểu thức sau, biết rằng $\mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c}=0$ :

$A=\left(\frac{a-b}{c}+\frac{b-c}{a}+\frac{c-a}{b}\right)\left(\frac{c}{a-b}+\frac{a}{b-c}+\frac{b}{c-a}\right) \text {. }$

49. Chứng minh rằng nếu $\left(\mathrm{a}^2-\mathrm{bc}\right)(\mathrm{b}-\mathrm{abc})=\left(\mathrm{b}^2-\mathrm{ac}\right)(\mathrm{a}-\mathrm{abc})$ và các số $\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c}, \mathrm{a}-\mathrm{b}$ khác 0 thì $\frac{1}{\mathrm{a}}+\frac{1}{\mathrm{~b}}+\frac{1}{\mathrm{c}}=\mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c}$.

50*. Cho $a+b+c=0, x+y+z=0, \frac{a}{x}+\frac{b}{y}+\frac{c}{z}=0$. Chứng minh rằng

$a x^2+b y^2+c z^2=0 .$

51. Cho $\frac{x y+1}{y}=\frac{y z+1}{z}=\frac{x z+1}{x}$. Chứng minh rằng $x=y=z$ hoặc $x^2 y^2 z^2=1$.

52. Cho $\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b}=1$. Chứng minh rằng $\frac{a^2}{b+c}+\frac{b^2}{c+a}+\frac{c^2}{a+b}=0$.

53*. Cho $\frac{\mathrm{a}}{\mathrm{b}-\mathrm{c}}+\frac{\mathrm{b}}{\mathrm{c}-\mathrm{a}}+\frac{\mathrm{c}}{\mathrm{a}-\mathrm{b}}=0$. Chứng minh rằng

$\frac{a}{(b-c)^2}+\frac{b}{(c-a)^2}+\frac{c}{(a-b)^2}=0$

54. Cho $\mathrm{x}+\frac{1}{\mathrm{x}}=\mathrm{a}$. Tính các biểu thức sau theo $\mathrm{a}$ :

a) $x^2+\frac{1}{x^2}$

b) $x^3+\frac{1}{x^3}$

c) $x^4+\frac{1}{x^4}$

d) $x^5+\frac{1}{x^5}$

55. Cho $\left(x^2-\frac{1}{x^2}\right):\left(x^2+\frac{1}{x^2}\right)=a$. Tính biểu thức

$M=\left(x^4-\frac{1}{x^4}\right):\left(x^4+\frac{1}{x^4}\right) \text { theo } a$

  1. Cho $x^2-4 x+1=0$. Tính giá trị của biểu thức $A=\frac{x^4+x^2+1}{x^2}$.

57. Cho $\frac{x}{x^2-x+1}=a$. Tính $M=\frac{x^2}{x^4+x^2+1}$ theo $a$.

58. Cho $x=\frac{b^2+c^2-a^2}{2 b c}, y=\frac{a^2-(b-c)^2}{(b+c)^2-a^2}$.

Tính giá trị của biểu thức $\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{xy}$.

59. Tìm hai số tự nhiên a và b sao cho :

a) $a-b=\frac{a}{b}$;

b) $a-b=\frac{a}{2 b}$

60. Cho hai số nguyên dương $\mathrm{a}$ và $\mathrm{b}$ trong đó $\mathrm{a}>\mathrm{b}$. Tìm số nguyên dương $\mathrm{c}$ khác b sao cho

$\frac{a^3+b^3}{a^3+c^3}=\frac{a+b}{a+c}$

61. Cho dãy số $a_1, a_2, a_3, \ldots$ sao cho :

$a_2=\frac{a_1-1}{a_1+1} ; a_3=\frac{a_2-1}{a_2+1} ; \ldots ; a_n=\frac{a_{n-1}-1}{a_{n-1}+1} .$

a) Chứng minh rằng $\mathrm{a}_1=\mathrm{a}_5$.

b) Xác định năm số đầu của dãy, biết rằng $\mathrm{a}_{101}=3$.

62. Tìm phân số $\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{n}}$ khác 0 và số tự nhiên $\mathrm{k}$, biết rằng $\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{n}}=\frac{\mathrm{m}+\mathrm{k}}{\mathrm{nk}}$.

63*. Cho hai số tự nhiên a và $\mathrm{b}(\mathrm{a}<\mathrm{b})$. Tìm tổng các phân số tối giản có mẫu bằng 7 , mỗi phân số lớn hơn a nhưng nhỏ hơn b.

64. a) Mức sản xuất của một xí nghiệp năm 2001 tăng a\% so với năm 2000, năm 2002 tăng b\% so với năm 2001. Mức sản xuất của xí nghiệp đó năm 2002 tăng so với năm 2000 là :

A) $(a+b) \%$;

B) $a b \%$

C) $\left(a+b+\frac{a+b}{100}\right) \%$

D) $\left(a+b+\frac{a b}{100}\right) \%$

$\mathrm{E})\left(\frac{\mathrm{a}+\mathrm{b}}{100}+\frac{\mathrm{ab}}{10000}\right) \%$

Hãy chọn câu trả lời đúng.

b) Một số a tăng m\%, sau đó lại giảm đi n\% ( $\mathrm{a}, \mathrm{m}, \mathrm{n}$ là các số dương) thì được số $b$. Tìm liên hệ giữa $m$ và $n$ để $b>a$.

65*. Chứng minh rằng các tổng sau không là số nguyên :

a) $\mathrm{A}=\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+\ldots+\frac{1}{\mathrm{n}}(\mathrm{n} \in \mathrm{N}, \mathrm{n} \geq 2)$

b) $\mathrm{B}=\frac{1}{3}+\frac{1}{5}+\frac{1}{7}+\ldots+\frac{1}{2 \mathrm{n}+1}(\mathrm{n} \in \mathrm{N}, \mathrm{n} \geq 1)$.

 

PHÉP NHÂN VÀ PHÉP CHIA ĐA THỨC – P.3

PHÂN TÍCH ĐA THỨC THÀNH PHÂN TỬ

 

Để phân tích một đa thức thành nhân tử, ta thường dùng các phương pháp :

  • Đặt nhân tử chung.

  • Dùng các hằng đẳng thức đáng nhớ.

  • Nhóm các hạng tử một cách thích hợp nhằm làm xuất hiện dạng hằng đẳng thức hoặc xuất hiện nhân tử chung mới.

Để phân tích đa thức thành nhân tử, người ta còn dùng các phương pháp khác. Xem chuyên đề Một số phương pháp phân tích đa thức thành nhân tủ̉.

Ví dụ 1. Phân tích đa thức sau thành nhân tử :

$x^4+x^3+2 x^2+x+1$

Giải : $\quad \mathrm{x}^4+\mathrm{x}^3+2 \mathrm{x}^2+\mathrm{x}+1=\left(\mathrm{x}^4+2 \mathrm{x}^2+1\right)+\left(\mathrm{x}^3+\mathrm{x}\right)$

$=\left(x^2+1\right)^2+x\left(x^2+1\right)=\left(x^2+1\right)\left(x^2+x+1\right) .$

Ví dụ 2. Cho $a+b+c=0$. Rút gọn biểu thức

$M=a^3+b^3+c\left(a^2+b^2\right)-a b c .$

Giải :

$M =a^3+b^3+a^2 c+b^2 c-a b c=\left(a^3+a^2 c\right)+\left(b^3+b^2 c\right)-a b c $

$=a^2(a+c)+b^2(b+c)-a b c=a^2(-b)+b^2(-a)-a b c $

$=-a b(a+b+c)=0$

Ví dụ 3.

a) Phân tích đa thức sau thành nhân tử : $a^3+b^3+c^3-3 a b c$.

b) Phân tích đa thức sau thành nhân tử bằng cách áp dụng câu a) :

$(x-y)^3+(y-z)^3+(z-x)^3$.

Giải : $a^3+b^3+c^3-3 a b c=(a+b)^3-3 a^2 b-3 a b^2+c^3-3 a b c $

$= {\left[(a+b)^3+c^3\right]-3 a b(a+b+c) } $

$=(a+b+c)\left[(a+b)^2-c(a+b)+c^2\right]-3 a b(a+b+c) $

$=(a+b+c)\left(a^2+2 a b+b^2-a c-b c+c^2-3 a b\right) $

$=(a+b+c)\left(a^2+b^2+c^2-a b-b c-c a\right)$

b) Đặt $x-y=a, y-z=b, z-x=c$ thì $a+b+c=0$.

Do đó theo câu a) ta có $a^3+b^3+c^3-3 a b c=0 \Rightarrow a^3+b^3+c^3=3 a b c$

$\Rightarrow(x-y)^3+(y-z)^3+(z-x)^3=3(x-y)(y-z)(z-x) .$

Cần nhớ kết quả của câu a) để vận dụng vào giải toán.

Ví dụ 4. Phân tích các đa thức sau thành nhân tử :

a) $(a+b+c)^3-a^3-b^3-c^3$

b) $8(x+y+z)^3-(x+y)^3-(y+z)^3-(z+x)^3$

Giải : a) Áp dụng nhiều lần công thức $(\mathrm{x}+\mathrm{y})^3=\mathrm{x}^3+\mathrm{y}^3+3 \mathrm{xy}(\mathrm{x}+\mathrm{y})$, ta có :

$(a+b+c)^3-a^3-b^3-c^3=[(a+b)+c]^3-a^3-b^3-c^3 $

$=(a+b)^3+c^3+3 c(a+b)(a+b+c)-a^3-b^3-c^3 $

$=a^3+b^3+3 a b(a+b)+c^3+3 c(a+b)(a+b+c)-a^3-b^3-c^3 $

$=3(a+b)\left(a b+a c+b c+c^2\right) $

$=3(a+b)[a(b+c)+c(b+c)] $

$=3(a+b)(b+c)(c+a) .$

b) Đặt $\mathrm{x}+\mathrm{y}=\mathrm{a}, \mathrm{y}+\mathrm{z}=\mathrm{b}, \mathrm{z}+\mathrm{x}=\mathrm{c}$ thì $\mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c}=2(\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{z})$. Đa thức đã cho có dạng $(a+b+c)^3-a^3-b^3-c^3$.

Áp dụng kết quả của câu a), đa thức đã cho bằng :

$3(a+b)(b+c)(c+a)=3(x+2 y+z)(y+2 z+x)(z+2 x+y)$

Chú ý : Cần nhớ kết quả của câu a) để vận dụng vào giải toán.

Ví dụ 5. Phân tích đa thức sau thành nhân tử :

$P=x^2(y-z)+y^2(z-x)+z^2(x-y)$

Giải :

Cách 1 : Khai triển hai hạng tử cuối rồi nhóm các hạng tử làm xuất hiện ṇân tử chung $\mathrm{y}-\mathrm{z}$.

$P =x^2(y-z)+y^2 z-x y^2+x z^2-y z^2 $

$=x^2(y-z)+y z(y-z)-x\left(y^2-z^2\right) $

$=(y-z)\left(x^2+y z-x y-x z\right) $

$=(y-z)[x(x-y)-z(x-y)] $

$=(y-z)(x-y)(x-z)$

Cách 2. Tách $\mathrm{z}-\mathrm{x}$ thành $-[(\mathrm{y}-\mathrm{z})+(\mathrm{x}-\mathrm{y})]$, ta có

$P =x^2(y-z)-y^2[(y-z)+(x-y)]+z^2(x-y) $

$=(y-z)\left(x^2-y^2\right)-(x-y)\left(y^2-z^2\right) $

$=(y-z)(x+y)(x-y)-(x-y)(y+z)(y-z) $

$=(y-z)(x-y)(x+y-y-z) $

$=(y-z)(x-y)(x-z)$

Ví dụ 6. Xét hằng đẳng thức $(x+1)^3=x^3+3 x^2+3 x+1$.

Lần lượt cho $\mathrm{x}$ bằng $1,2,3, \ldots$, n rồi cộng từng vế $\mathrm{n}$ đẳng thức trên để tính giá trị của biểu thức :

$S=1^2+2^2+3^2+\ldots+n^2$

Giải : Từ hằng đẳng thức đã cho ta có :

$2^3=1^3+3.1^2+3.1+1 $

$3^3=2^3+3.2^2+3.2+1 $

$\cdots $

$(n+1)^3=n^3+3 n^2+3 n+1 $

Cộng từng vế $\mathrm{n}$ đẳng thức trên rồi rút gọn, ta được

$(n+1)^3=1^3+3\left(1^2+2^2+\ldots+n^2\right)+3(1+2+\ldots+n)+n$

Do đó

$ 3\left(1^2+2^2+\ldots+n^2\right)=(n+1)^3-\frac{3 n(n+1)}{2}-(n+1)=$

$=(n+1)\left[(n+1)^2-\frac{3 n}{2}-1\right]=(n+1)\left(n^2+\frac{n}{2}\right)=\frac{1}{2} n(n+1)(2 n+1) $

$\text { Vậy } S=\frac{1}{6} n(n+1)(2 n+1) $

BÀI TẬP

55. Phân tích thành nhân tử :

a) $(a b-1)^2+(a+b)^2$

b) $x^3+2 x^2+2 x+1$;

c) $x^3-4 x^2+12 x-27$

d) $x^4-2 x^3+2 x-1$;

e) $x^4+2 x^3+2 x^2+2 x+1$.

56. Phân tích thành nhân tử :

a) $x^2-2 x-4 y^2-4 y$

b) $x^4+2 x^3-4 x-4$;

c) $x^2\left(1-x^2\right)-4-4 x^2$

d) $(1+2 x)(1-2 x)-x(x+2)(x-2)$;

e) $x^2+y^2-x^2 y^2+x y-x-y$.

57. Chứng minh rằng $199^3-199$ chia hết cho 200 .

58. Tính giá trị của biểu thức sau, biết $x^3-x=6$ :

$A=x^6-2 x^4+x^3+x^2-x $

59. Phân tích thành nhân tử :

a) $a\left(b^2+c^2+b c\right)+b\left(c^2+a^2+a c\right)+c\left(a^2+b^2+a b\right)$

b) $(a+b+c)(a b+b c+c a)-a b c$;

$\left.c^*\right) a(a+2 b)^3-b(2 a+b)^3$

60. Phân tích thành nhân tử :

a) $a b(a+b)-b c(b+c)+a c(a-c)$;

b) $a\left(b^2+c^2\right)+b\left(c^2+a^2\right)+c\left(a^2+b^2\right)+2 a b c$;

c) $(a+b)\left(a^2-b^2\right)+(b+c)\left(b^2-c^2\right)+(c+a)\left(c^2-a^2\right)$

d) $a^3(b-c)+b^3(c-a)+c^3(a-b)$;

e) $a^3\left(c-b^2\right)+b^3\left(a-c^2\right)+c^3\left(b-a^2\right)+a b c(a b c-1)$.

61*. Phân tích thành nhân tử :

a) $a(b+c)^2(b-c)+b(c+a)^2(c-a)+c(a+b)^2(a-b)$;

b) $a(b-c)^3+b(c-a)^3+c(a-b)^3$;

c) $a^2 b^2(a-b)+b^2 c^2(b-c)+c^2 a^2(c-a)$

d) $a\left(b^2+c^2\right)+b\left(c^2+a^2\right)+c\left(a^2+b^2\right)-2 a b c-a^3-b^3-c^3$;

e) $a^4(b-c)+b^4(c-a)+c^4(a-b)$.

62. Phân tích thành nhân tử :

a) $(a+b+c)^3-(a+b-c)^3-(b+c-a)^3-(c+a-b)^3$.

b) $a b c-(a b+b c+c a)+(a+b+c)-1$.

63. Chứng minh rằng trong ba số $a, b, c$, tồn tại hąi số bằng nhau, nếu :

$a^2(b-c)+b^2(c-a)+c^2(a-b)=0 $

64. Chứng minh rằng nếu $\mathrm{a}^2+\mathrm{b}^2=2 \mathrm{ab}$ thì $\mathrm{a}=\mathrm{b}$.

65*. Chứng minh rằng nếu $\mathrm{a}^3+\mathrm{b}^3+\mathrm{c}^3=3 \mathrm{abc}$ và $\mathrm{a}, \mathrm{b}, \mathrm{c}$ là các số dương thì $\mathrm{a}=\mathrm{b}=\mathrm{c} .$

66*. Chứng minh rằng nếu $a^4+b^4+c^4+d^4=4 a b c d$ và $a, b, c, d$ là các số dương thì $a=b=c=d$

67. Chứng minh rằng nếu $\mathrm{m}=\mathrm{a}+\mathrm{b}+\mathrm{c}$ thì

$(\mathrm{am}+\mathrm{bc})(\mathrm{bm}+\mathrm{ac})(\mathrm{cm}+\mathrm{ab})=$

$(\mathrm{a}+\mathrm{b})^2(\mathrm{~b}+\mathrm{c})^2(\mathrm{c}+\mathrm{a})^2 $

68. Cho $a^2+b^2=1, c^2+d^2=1, a c+b d=0$. Chứng minh rằng $a b+c d=0$.

69. Xét hằng đẳng thức $(x+1)^2=x^2+2 x+1$.

Lần lượt cho $x$ bằng $1,2,3, \ldots$, n rồi cộng từng vế n đẳng thức trên để tính giá trị của biểu thức $\mathrm{S}_1=1+2+3+\ldots+\mathrm{n}$.

70*. Bằng phương pháp tương tự như ở ví dụ 14 và bài tập 74 , tính giá trị của biểu thức $\mathrm{S}_3=1^3+2^3+3^3+\ldots+\mathrm{n}^3$.

 

Rút gọn phân thức cơ bản

Phương pháp giải: Để rút gọn các phân thức đơn giản dạng $\dfrac{A}{B}$, ta làm các bước sau:

  • Phân tích nhân tử $A$ và $B$.
  • Rút gọn cho thừa số chung của $A$ và $B$.

Ví dụ 1. Rút gọn phân thức

a) $\dfrac{x^2-2xy+y^2}{x^2-y^2}$
b) $\dfrac{ax^2+2axy+ay^2}{ax^3+ay^3}$

Giải

a) $\dfrac{x^2-2xy+y^2}{x^2-y^2}$

$=\dfrac{(x-y)^2}{(x-y)(x+y)}$

$=\dfrac{x-y}{x+y}$.

b) $\dfrac{ax^2+2axy+ay^2}{ax^3+ay^3}$

$=\dfrac{a(x^2+2xy+y^2)}{a(x^3+y^3)}$

$=\dfrac{(x+y)^2}{(x+y)(x^2-xy+y^2)}$

$=\dfrac{x+y}{x^2-xy+y^2}$.

 

Ví dụ 2. Rút gọn phân thức

a) $\dfrac{x^3-3x+2}{x^2-2x+1}$
b) $ \dfrac{x^2 -xy -x + y}{x^2 + xy – x- y}. $

Giải

a) $\dfrac{x^3-3x+2}{x^2-2x+1}$

$ =\dfrac{x^3 -x -2x + 2}{(x-1)^2} $

$ =\dfrac{(x^3 -x) -(2x – 2)}{(x-1)^2} $

$ =\dfrac{x(x-1)(x+1) -2(x – 1)}{(x-1)^2} $

$ =\dfrac{(x-1)[x(x+1) -2]}{(x-1)^2} $

$ =\dfrac{x(x+1) -2}{x-1} $.

b) $ \dfrac{x^2 -xy -x + y}{x^2 + xy – x- y} $

$ =\dfrac{(x^2 -xy) -(x – y)}{(x^2 + xy) – (x+y)}$

$ =\dfrac{x(x -y) -(x – y)}{x(x + y) – (x+y)}$

$ =\dfrac{(x -y)(x-1)}{(x + y) (x-1)}$

$ =\dfrac{x -y}{x+y}$.

Bài tập

Bài 1. Rút gọn các phân thức sau

a) $ \dfrac{6x^3y^2}{9x^2y} $.
b) $ \dfrac{12x^3y^2}{18xy^5}. $
c) $ \dfrac{6xy^3}{4x^2y}. $
d) $ \dfrac{15x(x+5)^3}{20x^2(x+5)} $
e) $ \dfrac{8(x^2 – xy)}{12x(x-y)^2} $.

Bài 2. Rút gọn các phân thức sau

a) $ \dfrac{x^2 + xy + x+ y}{x^2 -xy + x -y} .$
b) $ \dfrac{25(x-2)}{20x(2-x)} $.
c) $ \dfrac{x(4-x)^2}{x-4}. $
d) $ \dfrac{(x-y)^2}{x(y-x)^3} .$
Bài 3. Rút gọn các phân thức sau

a) $ \dfrac{6x^2y^2}{8xy^5}. $
b) $ \dfrac{10xy^2(x+y)}{15xy(x+y)^3} $
c) $ \dfrac{2x^2 +2x}{x+1}. $
d) $ \dfrac{x(x-2)}{(2-x)^3}. $

Bài 4. Rút gọn các phân thức

a) $ \dfrac{x^4-4x^2}{x(x+2)^2}. $
b) $ \dfrac{x^2 + 2x}{x^2+4x + 4}. $
c) $ \dfrac{8x(1-x)}{12x^2(x-1)^3}. $
d) $ \dfrac{xy -x^2}{y(x-y)^3}. $
e) $ \dfrac{x^3 – y^3}{xy^2 – x^2y}. $

Bài 5. Rút gọn các phân thức

a) $ \dfrac{36(x-2)^3}{32-16x} $.
b) $ \dfrac{x^2 – xy}{5y^2 – 5xy}. $
c) $ \dfrac{3x^2-12x+12}{x^4 – 8x}. $
d) $ \dfrac{7x^2 +14x+7}{3x^2+3x}. $

Phép nhân các phân thức

Quy tắc:

  • Muốn nhân hai phân thức, ta nhân các tử thức với nhau, các mẫu thức với nhau:

$\dfrac{A}{B}.\dfrac{C}{D}=\dfrac{A.C}{B.D}$.

  • Muốn chia phân thức $\dfrac{A}{B}$ cho phân thức $\dfrac{C}{D}$ khác $0$, ta nhân phân thức $\dfrac{A}{B}$  với phân thức nghịch đảo của phân thức $\dfrac{C}{D}$: $\dfrac{A}{B}:\dfrac{C}{D}=\dfrac{A}{B}.\dfrac{D}{C}$ với $\dfrac{C}{D} \neq 0.$

Ví dụ 1:  Thực hiện phép nhân hai phân thức:

$\dfrac{{2{{\rm{x}}^2}}}{{x – y}}.\dfrac{y}{{5{{\rm{x}}^3}}}$.

Giải

$\dfrac{{2{{\rm{x}}^2}}}{{x – y}}.\dfrac{y}{{5{{\rm{x}}^3}}}$

=$\dfrac{2x^2.y}{(x-y).5x^3}$

=$\dfrac{2y}{5x(x-y)}$.

Ví dụ 2: Thực hiện phép chia hai phân thức:

$\dfrac{{5x – 15}}{{4x + 4}}:\dfrac{{x{}^2 – 9}}{{{x^2} + 2x + 1}}$

Giải

$\dfrac{{5x – 15}}{{4x + 4}}:\dfrac{{x{}^2 – 9}}{{{x^2} + 2x + 1}}$

$=\dfrac{{5x – 15}}{{4x + 4}}.\dfrac{{{x^2} + 2x + 1}}{{x{}^2 – 9}}$

$=\dfrac{{5(x – 3)}}{{4(x + 1)}}.\dfrac{(x+1)^2}{(x-3)(x+3)}$

$=\dfrac{{5(x + 1)}}{4(x+3)}$.

Bài tập

Bài 1. Thực hiện phép tính:

a) $\dfrac{{5x + 10}}{{4x – 8}}\,.\,\dfrac{{4 – 2x}}{{x + 2}}$
b)  $\dfrac{{{x^2} – 36}}{{2x + 10}}\,.\,\dfrac{3}{{6 – x}}$

c) $\dfrac{{{x^2} – 9{y^2}}}{{{x^2}{y^2}}}.\dfrac{{3{\rm{x}}y}}{{2{\rm{x}} – 6y}}$
d) $\dfrac{{3{{\rm{x}}^2} – 3{y^2}}}{{5{\rm{x}}y}}.\dfrac{{15{{\rm{x}}^2}y}}{{2y – 2{\rm{x}}}}$.

Bài 2. Thực hiện phép tính:

a) $\dfrac{{6x + 48}}{{7x – 7}}:\dfrac{{{x^2} – 64}}{{{x^2} – 2x + 1}}$

b) $\dfrac{{4x – 24}}{{5x + 5}}:\dfrac{{{x^2} – 36}}{{{x^2} + 2x + 1}}$
c) $\dfrac{{3x + 21}}{{5x + 5}}:\dfrac{{{x^2} – 49}}{{{x^2} + 2x + 1}}$
d) $\dfrac{{3 – 3x}}{{{{(1 + x)}^2}}}:\dfrac{{6{x^2} – 6}}{{x + 1}}$.

Bài 3. Thực hiện phép tính:

a) $ \dfrac{5x-10}{x^2+7} :(2x-4). $
b) $ (x^2-25):\dfrac{2x+10}{3x-7}. $
c) $ \dfrac{x^2+x}{5x^2-10x+5}: \dfrac{3x+3}{5x-5}. $
d) $ (x^-25):\dfrac{2x+10}{3x-7}. $

Bài 4. Thực hiện phép tính:

a) $ \dfrac{27-x^3}{3xy^3} : \dfrac{14x+14}{x^2y}. $
b) $ \dfrac{8xy}{3x-1} : \dfrac{12xy^3}{5-15x}. $
c) $ \dfrac{7x+2}{3xy^3} : \dfrac{14x+4}{x^2y}. $
d) $ (4x^2 -16):\dfrac{3x+6}{7x-2}. $
e) $ \dfrac{3x^3+3}{x-1} :(x^2 -x+1). $

Bài 5. Rút gọn biểu thức

a)$ \dfrac{x+1}{x+2} : \dfrac{x+2}{x+3} : \dfrac{x+3}{x+1}. $
b) $ \dfrac{x+1}{x+2}\cdot \dfrac{x+2}{x+3} : \dfrac{x+3}{x+1}. $

c) $ \dfrac{x+1}{x+2} : \dfrac{x+2}{x+3} \cdot \dfrac{x+3}{x+1}. $
d) $ \dfrac{x+1}{x+2} : \left(\dfrac{x+2}{x+3} : \dfrac{x+3}{x+1}\right) $.

Cộng trừ hai phân thức

Quy tắc:

  • Muốn cộng hai phân thức có cùng mẫu thức, ta giữ nguyên mẫu thức và cộng các tử thức.
  • Muốn cộng hai phân thức không cùng mẫu, ta quy đồng mẫu thức rồi thực hiện phép cộng.
  • Muốn trừ phân thức $\dfrac{A}{B}$ cho phân thức $\dfrac{C}{D}$, ta cộng $\dfrac{A}{B}$ với phân thức đối của $\dfrac{C}{D}$: $\dfrac{A}{B}-\dfrac{C}{D}=\dfrac{A}{B}+\left(-\dfrac{C}{D}\right).$

Ví dụ 1: $\dfrac{{5xy – 4y}}{{2{x^2}{y^3}}} + \dfrac{{3xy + 4y}}{{2{x^2}{y^3}}}$

Giải

$\dfrac{{5xy – 4y}}{{2{x^2}{y^3}}} + \dfrac{{3xy + 4y}}{{2{x^2}{y^3}}}$

=$\dfrac{{5xy – 4y+3xy+4y}}{{2{x^2}{y^3}}} $

=$\dfrac{{8xy}}{{2{x^2}{y^3}}} $

=$\dfrac{{4}}{{2{x}{y^2}}} $.

Ví dụ 2: $\dfrac{{3{\rm{x}}}}{{5{\rm{x}} + 5y}} – \dfrac{x}{{10{\rm{x}} – 10y}}$

Giải

Ta có:

$\dfrac{3x}{5x+5y}=\dfrac{3x}{5(x+y)}$

$\dfrac{x}{10x-10y}=\dfrac{x}{10(x-y)}$

MTC: $10(x+y)(x-y)$

$\dfrac{3x}{5x+5y}-\dfrac{x}{10(x-y)}$

$=\dfrac{3x.2(x-y)}{2.5(x+y)(x-y)}-\dfrac{x(x+y)}{10(x-y)(x+y)}$

$=\dfrac{6x^2-6xy-x^2-xy}{10(x-y)(x+y)}$

$=\dfrac{5x^2-7xy}{10(x-y)(x+y)}$.

 

Ví dụ 3: $\dfrac{x-4}{4x-16} + \dfrac{4+x}{8-2x}$.

Giải

Ta có:

$\dfrac{x-4}{4x-16}=\dfrac{x-4}{4(x-4)}$

$\dfrac{4+x}{8-2x}=\dfrac{4+x}{2(4-x)}$

MTC: $4(x-4)$

$\dfrac{x-4}{4x-16}+\dfrac{4+x}{8-2x}$

$=\dfrac{x-4}{4(x-4)}+\dfrac{(4+x).(-2)}{2(4-x).(-2)}$

$=\dfrac{x-4-8-2x}{4(x-4)}$

$=\dfrac{-x-12}{4(x-4)}$.

Ví dụ 4: $\dfrac{y+1}{2y-2} +\dfrac{-2y}{y^2-1}$

Giải

Ta có:

$\dfrac{y+1}{2y-2}=\dfrac{y+1}{2(y-1)}$

$\dfrac{-2y}{y^2-1}=\dfrac{-2y}{(y-1)(y+1)}$

MTC: $2(y+1)(y-1)$

$\dfrac{y+1}{2y-2} +\dfrac{-2y}{y^2-1}$

$=\dfrac{(y+1)(y+1)}{2(y+1)(y-1)} +\dfrac{-2y.2}{2(y-1)(y+1)}$

$=\dfrac{(y+1)^2}{2(y+1)(y-1)} +\dfrac{-4y}{2(y-1)(y+1)}$

$=\dfrac{y^2+2y+1-4y}{2(y+1)(y-1)}$

$=\dfrac{y^2-2y+1}{2(y+1)(y-1)}$

$=\dfrac{(y-1)^2}{2(y+1)(y-1)}$

$=\dfrac{y-1}{2(y+1)}$.

Bài tập

Bài 1. Thực hiện phép tính:
a) $\dfrac{{x – 5}}{5} + \dfrac{{1 – x}}{5}$
b) $\dfrac{{x – y}}{8} + \dfrac{{2y}}{8}$
c) $\dfrac{{{x^2} – x}}{{xy}} + \dfrac{{1 – 4{\rm{x}}}}{{xy}}$
d)  $\dfrac{{5{\rm{x}}{y^2} – {x^2}y}}{{3{\rm{x}}y}} + \dfrac{{4{\rm{x}}{y^2} + {x^2}y}}{{3{\rm{x}}y}}$ .

Bài 2.Thực hiện phép tính:

a) $\dfrac{{2{\rm{x}} + 4}}{{10}} + \dfrac{{2 – x}}{{15}}$

b)  $\dfrac{{3{\rm{x}}}}{{10}} + \dfrac{{2{\rm{x}} – 1}}{{15}} + \dfrac{{2 – x}}{{20}}$
c) $\dfrac{{x + 1}}{{2{\rm{x}} – 2}} + \dfrac{{{x^2} + 3}}{{2 – 2{{\rm{x}}^2}}}$
d)  $\dfrac{{{x^2}}}{{{x^2} – 4{\rm{x}}}} + \dfrac{6}{{6 – 3{\rm{x}}}} + \dfrac{1}{{x + 2}}$.

Bài 3. Thực hiện phép tính:

a) $\dfrac{{4x + 1}}{2} – \dfrac{{3{\rm{x}} + 2}}{3}$
b)  $\dfrac{{x + 3}}{x} – \dfrac{x}{{x – 3}} + \dfrac{9}{{{x^2} – 3{\rm{x}}}}$
c)  $\dfrac{{x + 3}}{{{x^2} – 1}} – \dfrac{1}{{{x^2} + x}}$
d) $\dfrac{1}{{3{\rm{x}} – 2}} – \dfrac{4}{{3{\rm{x}} + 2}} – \dfrac{{ – 10{\rm{x}} + 8}}{{9{{\rm{x}}^2} – 4}}$
e)  $\dfrac{3}{{2{{\rm{x}}^2} + 2{\rm{x}}}} + \dfrac{{2{\rm{x}} – 1}}{{{x^2} – 1}} – \dfrac{2}{x}$.

Bài 4. Thực hiện phép tính:

a) $\dfrac{{4{{\rm{a}}^2} – 3{\rm{a}} + 5}}{{{a^3} – 1}} – \dfrac{{1 – 2{\rm{a}}}}{{{a^2} + a + 1}} – \dfrac{6}{{a – 1}}$
b) $\dfrac{{5{{\rm{x}}^2} – {y^2}}}{{xy}} – \dfrac{{3{\rm{x}} – 2y}}{y}$
c) $\dfrac{{x + 9y}}{{{x^2} – 9{y^2}}} – \dfrac{{3y}}{{{x^2} + 3{\rm{x}}y}}$

d)  $\dfrac{{3x + 2}}{{{x^2} – 2x + 1}} – \dfrac{6}{{{x^2} – 1}} – \dfrac{{3x – 2}}{{{x^2} + 2x + 1}}$

d) ${x^2} + 1 – \dfrac{{{x^4} + 1}}{{{x^2} + 1}}$.

Quy đồng hai phân thức

Quy tắc: Quy đồng MT (mẫu thức) nhiều phân thức.

  • Phân tích các MT thành nhân tử rồi tìm MTC (mẫu thức chung)

  • Tìm NTP (nhân tử phụ) của mỗi mẫu thức.

  • Nhân cả tử và mẫu của mỗi phân thức với NTP tương ứng.

Ví dụ 1: Tìm mẫu thức chung và quy đồng:
$\dfrac{{{x^4} + 1}}{{{x^2} – 1}}$,  $\dfrac{x-1}{x+1}, \dfrac{4}{x-1}$

Giải

MT1: $x^2-1=(x -1)(x+1)$

MT2: $x+1$

MT3: $x-1$

MTC: $(x-1)(x+1)$

$\dfrac{{{x^4} + 1}}{{{x^2} – 1}}=\dfrac{x^4 + 1}{(x-1)(x+1)}$

$\dfrac{x-1}{x+1}=\dfrac{(x-1)^2}{(x+1)(x-1)}$

$\dfrac{4(x+1)}{(x-1)(x+1)}$.

Ví dụ 2: Tìm mẫu thức chung và quy đồng:
$\dfrac{5}{{2{\rm{x}} – 4}}$, $\dfrac{4}{{3{\rm{x}} – 9}}$, $\dfrac{7}{{50 – 25{\rm{x}}}}$

Giải

MT1:$2x-4=2(x-2)$

MT2:$3x-9=3(x-3)$

MT3:$50-25x=-25(x-2)$

MTC: $150(x-2)(x-3)$

$\dfrac{5}{2x – 4}=\dfrac{5.75(x-3)}{150(x-2)(x-3)}=\dfrac{375(x-3)}{150(x-2)(x-3)}$

$\dfrac{4}{3x – 9}=\dfrac{4.50(x-2)}{150(x-2)(x-3)}=\dfrac{200(x-2)}{150(x-2)(x-3)}$

$\dfrac{7}{50-25x}=\dfrac{-7.6(x-3)}{150(x-2)(x-3)}=\dfrac{-42(x-3)}{150(x-2)(x-3)}$.

Bài tập

Bài 1. Quy đồng các mẫu thức các phân thức sau.

a) $ \dfrac{4}{3x^2y} $ và $ \dfrac{3}{4xy^3}. $
b) $ \dfrac{5}{14x^2y^3} $ và $ \dfrac{8}{21x^4y^2}. $
c) $ \dfrac{5}{2x+2} $ và $ \dfrac{9}{x^2 -1}. $
d) $ \dfrac{1}{4-2x} $ và $ \dfrac{3}{x^2-4}. $

Bài 2. Quy đồng các mẫu thức các phân thức sau.

a) $ \dfrac{1}{3x-9} $ và $ \dfrac{2}{x^2 -6x +9}. $
b) $ \dfrac{7}{4-2x} $ và $ \dfrac{2}{x^2 – 4x + 4}. $
c) $ \dfrac{1}{x-1} $ ; $ \dfrac{2}{x^3-1} $ và $ \dfrac{3}{x^2 + x+1}. $
d) $ \dfrac{3}{6-2x} $; $ \dfrac{2}{x-3} $ và $ \dfrac{-5}{3x-9}. $

Bài 3. Quy đồng các mẫu thức các phân thức sau.

a) $ \dfrac{x-1}{x^2-9} $ và $ \dfrac{2xy +1}{2x+6} .$

b) $ \dfrac{7x-1}{2x^2 + 6x} $ và $ \dfrac{5-3x}{x^2 -9}. $

c) $ \dfrac{3x+y}{y^2 – 2xy + x^2} $ và $ \dfrac{y+1}{2x-2y}. $

d) $ \dfrac{x-1}{2} $ và $ \dfrac{x^2 }{x^2 – xy}. $

Bài 4. Quy đồng các mẫu thức các phân thức sau.

a) $ \dfrac{4x^2 -3x +5}{x^3 -1} $, $ \dfrac{1-2x}{x^2+x+1} $ và $ -2 $.
b) $ \dfrac{10}{x+2} $, $ \dfrac{5}{2x-4} $ và $ \dfrac{1}{6-3x}. $
c) $ \dfrac{5x^2}{x^3-6x^2} $; $ \dfrac{3x^2 +18x}{x^2 – 36}. $
d) $ \dfrac{5x^2}{x^3 + 6x^2 +12x +8} $; $ \dfrac{4x}{x^2 +4x+4} $ và $ \dfrac{3}{2x+4}. $

Bài 5. Tìm mẫu thức chung và quy đồng các phân thức:

a) $\dfrac{5}{{2{\rm{x}} – 4}}$,
b) $\dfrac{4}{{3{\rm{x}} – 9}}$, $\dfrac{7}{{50 – 25{\rm{x}}}}$
c) $\dfrac{x}{{4 + 2{\rm{a}}}}$, $\dfrac{y}{{4 – 2{\rm{a}}}}$, $\dfrac{z}{{4 – {a^2}}}$
d) $\dfrac{{2{\rm{a}}}}{{{b^2}}}$, $\dfrac{x}{{2{\rm{a}} + 2b}}$, $\dfrac{y}{{{a^2} – {b^2}}}$
e) $\dfrac{3}{{2{\rm{x}} + 6}}$, $\dfrac{{x – 2}}{{{x^2} + 6{\rm{x}} + 9}}$.

Bài 6. Tìm mẫu thức chung và quy đồng các phân thức:

a) $\dfrac{x}{{2{{\rm{x}}^2} + 7{\rm{x}} – 15}}$, $\dfrac{{x + 2}}{{{x^2} + 3{\rm{x}} – 10}}$, $\dfrac{1}{{x + 5}}$
b) $\dfrac{1}{{ – {x^2} + 3{\rm{x}} – 2}}$, $\dfrac{1}{{{x^2} + 5{\rm{x}} – 6}}$, $\dfrac{1}{{ – {x^2} + 4{\rm{x}} – 3}}$
c) $\dfrac{3}{{{x^3} – 1}}$, $\dfrac{{2{\rm{x}}}}{{{x^2} + x + 1}}$, $\dfrac{x}{{x – 1}}$
d) $\dfrac{x}{{{x^2} – 2{\rm{x}}y + {y^2} – {z^2}}}$, $\dfrac{y}{{{x^2} + 2yz – {y^2} – {z^2}}}$, $\dfrac{z}{{{x^2} – 2xz – {y^2} + {z^2}}}$.

Định nghĩa phân thức đại số – Điều kiện để phân thức có nghĩa

Định nghĩa: Phân thức đại số là biểu thức có dạng $ \dfrac{A}{B} $ , trong đó $A$, $B$ là những đa thức và $B$ khác $0$. $A$ được gọi là tử, $B$ được gọi là mẫu.

Ví dụ: 

1.Tìm điều kiện để phân thức có nghĩa

a) $\dfrac{{{x^2} – 4}}{{9{x^2} – 16}}$
b) $\dfrac{{2x – 1}}{{{x^2} – 4x + 4}}$
c)  $\dfrac{x}{x^2-3y^2+2xy}$.

Giải

a) $\dfrac{{{x^2} – 4}}{{9{x^2} – 16}}$

Phân thức có nghĩa khi:

$9x^2-16 \neq 0$

$(3x-4)(3x+4)\neq 0$

$3x-4 \neq 0 $ và $3x+4 \neq 0$

$x \neq \dfrac{4}{3}$ và $x \neq \dfrac{-4}{3}$.
b) $\dfrac{{2x – 1}}{{{x^2} – 4x + 4}}$

Phân thức có nghĩa khi:

$x^2-4x+4 \neq 0$

$(x-2)^2\neq 0$

$x-2  \neq 0$

$x \neq 2$.

c)  $\dfrac{x}{x^2-3y^2+2xy}$.

Phân thức có nghĩa khi:

$x^2-3y^2+2xy \neq 0$

$x^2+2xy+y^2-4y^2\neq 0$

$(x+y)^2-4y^2  \neq 0$

$(x+y-2y)(x+y+2y) \neq 0$

$(x-y)(x+3y) \neq 0$

$x-y \neq 0$ và $x+3y \neq 0$

$x \neq y$ và $x \neq -3y$.

2.  Chứng minh các phân thức sau luôn có nghĩa với mọi giá trị của biến.

a) $\dfrac{{3x – 5}}{{{{(x – 1)}^2} + 2}}$
b)  $\dfrac{4x^2-y^2}{x^2-2x+1+y^2+4x+5}$

Giải

a) $\dfrac{{3x – 5}}{{{{(x – 1)}^2} + 2}}$

Phân thức có nghĩa khi

$(x-1)^2+2 \neq 0$

Vì $(x-1)^2 \geq 0$ với mọi $x$

Nên $(x-1)^2+2 > 0$ với mọi $x$.
b)  $\dfrac{4x^2-y^2}{x^2-2x+1+y^2+4x+5}$

Phân thức có nghĩa khi

$x^2-2x+1+y^2+4x+5 \neq 0$

$(x^2-2x+1)+(y^2+4x+4)+1 \neq 0$

$(x-1)^2+(y+2)^2+1 \neq 0$

Vì $(x-1)^2 \geq 0$ với mọi $x$ và $(y+2)^2  \geq 0$ với mọi $y$

Nên $(x-1)^2+(y+2)^2+1 > 0$ với mọi $x,y$.

Bài tập

Bài 1. Tìm điều kiện của biến để phân thức có nghĩa.

a) $\dfrac{{{x^2} – 4}}{{{x^2} – 1}}$
b)  $\dfrac{{5x – 3}}{{2{x^2} – x}}$
c)  $\dfrac{{{x^2} – 5{\rm{x}} + 6}}{{{x^2} – 1}}$
d)  $\dfrac{2}{{(x + 1)(x – 3)}}$
e) $\dfrac{{2{\rm{x}} + 1}}{{{x^2} – 5{\rm{x}} + 6}}$.

Bài 2. Tìm điều kiện của biến để phân thức có nghĩa.

a) $\dfrac{1}{{{x^2} + {y^2}}}$
b)  $\dfrac{{{x^2}y + 2x}}{{{x^2} – 2x + 1}}$
c) $\dfrac{{5x + y}}{{{x^2} + 6x + 10}}$
d) $\dfrac{{x + y}}{{{{(x + 3)}^2} + {{(y – 2)}^2}}}$.

Bài 3. Chứng minh các biểu thức sau luôn có nghĩa

a) $\dfrac{3}{{{x^2} + 1}}$
b)  $\dfrac{{5x + 1}}{{{x^2} + 2x + 4}}$
c)  $\dfrac{{{x^2} – 4}}{{ – {x^2} + 4{\rm{x}} – 5}}$
d) $\dfrac{{x + 5}}{{{x^2} + x + 7}}$.